环保设备及应用——袋式除尘器

三,袋式除尘器的滤料wk.baidu.com1,对滤料的要求
容尘量大,吸湿性小,效率高,阻力低; 容尘量大,吸湿性小,效率高,阻力低; 使用寿命长,耐温,耐磨,耐腐蚀,机械强度; 使用寿命长,耐温,耐磨,耐腐蚀,机械强度; 表面光滑的滤料容尘量小,清灰方便, 表面光滑的滤料容尘量小 , 清灰方便 , 适用于含 尘浓度低,粘性大的粉尘, 尘浓度低 , 粘性大的粉尘 , 采用的过滤速度不宜 过高; 过高; 表面起毛( 的滤料容尘量大, 表面起毛 ( 绒 ) 的滤料容尘量大 , 粉尘能深入滤 料内部,可以采用较高的过滤速度, 料内部 , 可以采用较高的过滤速度 , 但必须及时 清灰. 清灰.
1,选择与设计 , (1)选定除尘器型式,滤料 及清灰方式 选定除尘器型式, 根据对除尘效率的要求, 厂房面积, 根据对除尘效率的要求 , 厂房面积 , 投资和 设备定货的情况等,选定除尘器类型, 设备定货的情况等,选定除尘器类型, 根据含尘气体特性,选择合适的滤料. 根据含尘气体特性,选择合适的滤料. 根据除尘器型式, 滤料种类, 气体含尘浓度, 根据除尘器型式 , 滤料种类 , 气体含尘浓度 , 允许的压力损失等便可初步确定清灰方式, 允许的压力损失等便可初步确定清灰方式,
颗粒层除尘器 -----砂 -----砂,砾,焦炭等颗粒物 袋式除尘器 -----纤维织物 -----纤维织物
采用纤维织物作滤料的袋式除尘器(主要讨 论),在工业尾气的除尘方面应用较广. 在工业尾气的除尘方面应用较广. 除尘效率一般可达99%以上 除尘效率一般可达99%以上 效率高,性能稳定可靠,操作简单,因而获得 越来越广泛的应用.
3.3 袋式除尘器
一,工作原理 二,袋式除尘器特点 三,袋式除尘器的滤料 四,袋式除尘器的类型 五,袋式除尘器的性能及影响因素 六,袋式除尘器的设计
优点: 优点:
1 , 对细粉尘 (≥0.5μm) 除尘效率 高 , 一般 达 99% 以 对细粉尘( μm) 除尘效率高 一般达 99% 可以用在净化要求很高的场合. 上,可以用在净化要求很高的场合. 适应性强,可捕集各类性质的粉尘, 2,适应性强,可捕集各类性质的粉尘,且不因粉尘 的比电阻等性质而影响除尘效率, 的比电阻等性质而影响除尘效率 , 适应的烟尘浓度 范围广, 而且当入口浓度或烟气量变化时, 范围广 , 而且当入口浓度或烟气量变化时 , 也不会 影响净化效率和运行阻力. 影响净化效率和运行阻力. 规格多样,使用灵活.处理风量可由每小时几立 3,规格多样,使用灵活.处理风量可由每小时几立 方米到几百万立方米. 方米到几百万立方米. 便于回收物料,没有污染 废水等二次污染 污染, 等二次污染. 4,便于回收物料,没有污染,废水等二次污染.
8 16～22 ～ 10～15 ～ 4.0～4.5 ～ 6 6.5 4.0
很差
稍好
1
稍好 稍好 好 好 好
很差 好 差 差 差
0.4 2.5 1.6 1.6 1
493 493～523 ～
533
4.5～5.0 ～ 0
差 很好
好 很好
2.5 2.5
四,袋式除尘器的类型
清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环, 清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环, 多数袋式除尘 按清灰方式命名和分类的 器是按清灰方式命名和分类 器是按清灰方式命名和分类的.
其机理涉及 筛滤 惯性碰撞 滞留 扩散 静电 重力沉降
筛滤作用: 筛滤作用: 当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的 尘粒间孔隙时, 粉尘即被截留下来. 尘粒间孔隙时 , 粉尘即被截留下来 . 由于新滤布 孔隙远大于粉尘粒径, 所以阻留作用很小, 孔隙远大于粉尘粒径 , 所以阻留作用很小 , 但当 滤布表面积沉积大量粉尘后, 滤布表面积沉积大量粉尘后 , 阻留作用就显著增 大. 惯性碰撞,滞留: 惯性碰撞,滞留: 当含尘气流接近过滤纤维时, 当含尘气流接近过滤纤维时 , 气流将绕过纤 而尘粒由于惯性作用继续直线前进, 维 , 而尘粒由于惯性作用继续直线前进 , 撞击到纤 维上即会被捕集, 这种惯性碰撞作用, 维上即会被捕集 , 这种惯性碰撞作用 , 随粉尘粒径 及流速的增大而增强. 及流速的增大而增强.
灰斗 含 尘 气 体入口 固 定 孔 板 清 洁 气 体出口 清 洁 气 体一侧
滤袋
典型机械振动式布袋除尘器
逆气流清灰
过滤风速一般为0 过滤风速一般为 0.5 ～ 2.0m/min,压力损失控制范围 m/min, 1000～1500Pa. 1000～1500Pa. 这种清灰方式的除尘器结构简单,清灰效果好, 这种清灰方式的除尘器结构简单,清灰效果好,滤 袋磨损少,特别适用于粉尘粘性小, 袋磨损少,特别适用于粉尘粘性小,玻璃纤维滤袋 的情况. 的情况.
通过洁净滤料的压力损失, ～ Pf — 通过洁净滤料的压力损失,100～130Pa; 通过粉尘层( )的压力损失; PP — 通过粉尘层(dust cake)的压力损失; 两者均可以用达西定律表示
粉尘的比阻力系数
六,袋式除尘器的选择,设计和应用 袋式除尘器的选择,
设计流程 1, 选择过滤介质 : 与温度和气体与粉尘的其他 , 选择过滤介质: 性质相适应 2,选择清灰方式:与滤布相适应 ,选择清灰方式: 3,计算气布比 4,计算穿透率 5,计算需要的过滤面积和袋室数目 , 6,提出风机和管道的技术要求 7,经济核算
工艺简单; 致密 , 除尘效率高 ; 工艺简单 ; 致密, 除尘效率高; 容尘量小, 容尘量小,易于清灰
袋式除尘器的滤料
耐温性能/K 耐温性能 滤料名称 棉织物( 棉织物(植物 短纤维) 短纤维) 蚕丝( 蚕丝(动物长 纤维) 纤维) 羊毛( 羊毛(动物短 纤维) 纤维) 尼龙 奥纶 涤纶(聚脂) 涤纶(聚脂) 玻璃纤维( 玻璃纤维(用 硅酮树脂处理) 硅酮树脂处理) 芳香族聚酰胺 诺梅克斯) (诺梅克斯) 聚四氟乙烯 5～8 ～ 直径/μ 直径 μm 长期 10～20 ～ 18 5～15 ～ 348～358 ～ 353～363 ～ 353～363 ～ 348～358 ～ 398～408 ～ 413 523 最高 368 373 373 368 423 433 吸水率/ 吸水率 % 耐酸性 耐碱性 强度
一,袋式除尘器工作原理
袋式除尘器是利用棉毛, 袋式除尘器是利用棉毛,人造纤维等织物进行过滤的一 种除尘装置; 滤料本身的网孔较大, 20～ 50μm μm, 种除尘装置 ; 滤料本身的网孔较大 , 约 20 ～ 50μm , 绒布约 10μm 却能除去粒径 μm以下的颗粒 除尘效率很高. μm, 除去粒径1 以下的颗粒, 5～10μm,却能除去粒径1μm以下的颗粒,除尘效率很高. 新滤料除尘效率不高. 新滤料除尘效率不高.
清灰方式
粉尘 应用 气布比 主要清灰方式 主要滤布种类 粒径 谷物加工 石灰石(采石场) 石灰石(采石场) 氧化铅 煤飞灰(采暖锅炉) 煤飞灰(采暖锅炉) 煤飞灰(工业锅炉) 煤飞灰(工业锅炉) 水泥(窑炉) 水泥(窑炉) 12～14 ～ 6～8 ～ 1.5～2 ～ 2～3 ～ 4～5 ～ 2～3 ～ RA PJ S RA PJ RA F F W W W/F W 大 大 小 小 中 中 密度 低 中 高 中 中 中
脉冲喷吹清灰
利 用 4 ～ 7atm 的 压 缩 空 气 反吹, 反吹 , 压缩空气的脉冲产 生冲击波, 使滤袋振动, 生冲击波 , 使滤袋振动 , 粉尘层脱落. 粉尘层脱落. 必须选择适当压力的压缩 空气和适当的脉冲持续时 通常为0 间 (通常为0.1一0.2s). 每清灰一次, 每清灰一次 , 叫做一个脉 冲 , 全部滤袋完成一个清 灰循环的时间称为脉冲周 灰循环的时间称为 脉冲周 通常为60s 期,通常为60s.
常用的清灰方式有三种 机械振动式 逆气流清灰 脉冲喷吹清灰
机械振动清灰
机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取 1.0～2.0m/min,压力损失为 ～ ,压力损失为800-1200Pa -
机械振动清灰
优点是工作性能稳定 是工作性能稳定, 优点是工作性能稳定, 清灰效果较好 缺点是滤袋常受机械力 缺点是滤袋常受机械力 作用,损坏较快, 作用,损坏较快,滤袋 检修与更换工作量大
除尘器分类
类别 机械式 过滤式 湿式 电除尘
作用原理 惯性力 过滤介质捕集 水流冲洗 静电力
设备 重力沉降室 旋风除尘器 布袋除尘器 颗粒层 颗粒层除尘器 水膜除尘器 静电除尘器
使含尘气流通过过滤材料可将粉尘分离捕集 使含尘气流通过过滤材料可将粉尘分离捕集 通过过滤材料 分类: 分类:
空气过滤器 -----滤纸或玻璃纤维 -----滤纸或玻璃纤维
ν -表面过滤速度,m/s 表面过滤速度,
C1 -粉尘入口浓度,g/m3 粉尘入口浓度, CR -脱落浓度 (常数), 常数), ),g/m3
粉尘负荷, W -粉尘负荷,g/m2
2,影响除尘效率因素 1,粉尘负荷 , 2,过滤速度: ,过滤速度: 烟气实际体积流量与滤布面积之比,也称气布比 气布比. 烟气实际体积流量与滤布面积之比,也称气布比. 过滤速度是一个重要的技术经济指标. 过滤速度是一个重要的技术经济指标.选用高 的过滤速度, 所需要的滤布面积小, 除尘器体积, 的过滤速度 , 所需要的滤布面积小 , 除尘器体积 , 占地面积和一次投资等都会减小, 占地面积和一次投资等都会减小 , 但除尘器的压力 损失却会加大. 损失却会加大. 一般来讲, 一般来讲,除尘效率随过滤速度增加而下降 过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关
清洁气体
隔膜阀
脉冲管
典 型 脉
管板
脉冲 清 99
清
脉冲气体 集流箱
冲 喷 灰 式 布 袋 除 尘 器
支撑框
气
气 板
五,袋式除尘器的性能及的影响因素
(一)袋式除尘器的除尘效率 1,除尘效率
丹尼斯 (Dennis)和克莱姆(Klemm)提出了一系列预 Dennis)和克莱姆(Klemm) 测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率的方程: 测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率的方程:
袋式除尘器的分级效率曲线
(二)袋式除尘器的压力损失 压力损失:重要的技术经济指标,不仅决定着能 压力损失:重要的技术经济指标, 量消耗, 量消耗,而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等
P = Pf + PP =
P vg = x K
xf gν Kf
+
xP gν KP
粉尘或滤料的渗透率( ),由实验测定 ), K — 粉尘或滤料的渗透率(permeability),由实验测定 x — 粉尘或滤料的厚度
2,滤料种类
天然纤维 按滤料材质分 无机纤维 合成纤维
棉毛织物,适于无腐蚀, 350～360K以下气体 ～ 以下气体
主要指玻璃纤维, 主要指玻璃纤维 , 化学 稳定性好, 耐高温; 稳定性好 , 耐高温 ; 质 地脆
性能各异, 满足不同需要, 性能各异 , 满足不同需要 , 扩大除尘器的应用领域
滤布(编织物) 滤布(编织物) 按滤料结构分 毛毡
缺点: 缺点:
1,受滤料的耐温,耐腐蚀等性能的限制,使用温 受滤料的耐温 耐腐蚀等性能的限制 的耐温, 性能的限制, 度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用. 度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用. 2,在捕集粘性强及吸湿性强的粉尘或处理露点很 高的烟气时,容易堵塞滤袋 影响正常工作. 堵塞滤袋, 高的烟气时,容易堵塞滤袋,影响正常工作. 袋式除尘器不同程度的存在占地面积大 占地面积大, 3,袋式除尘器不同程度的存在占地面积大,滤袋 易损坏,维修费用高等问题 等问题. 易损坏,维修费用高等问题. 应用: 应用: 对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘. 对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘.
1,袋式除尘器结构
布袋除尘器外观实例
2 , 布 袋 除 尘 器 原 理 示 意 图
3,除尘过程 , 含尘气体 正式过滤 滤料 形成粉尘初层
清灰(保持初层) 清灰(保持初层)
粉尘因截留,惯性碰撞,静电和 粉尘因截留,惯性碰撞, 扩散等作用, 扩散等作用,在滤袋表面形成的 粉尘层.粉尘初层形成后, 粉尘层.粉尘初层形成后,成为 袋式除尘器的主要过滤层. 袋式除尘器的主要过滤层.
C2 = [ Pns + (0.1 Pns )eaw ]C1 + CR
Pns = 1.5 ×107 exp[12.7(1 e1.03ν )]
C 2 - 粉尘出口浓度,g/m3 粉尘出口浓度,
Pns -无量纲常数
α = 3.6 ×103ν 4 + 0.094
Dennis and Klemm 取 C R = 0.5